发动机辅助控制系统检修Word格式文档下载.docx
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怠速控制系统分类:
1、按进气量调节方式分:
(1)节气门直动式——控制节气门最小开度;
(2)旁通气道式——控制节气门旁通通路中空气流量。
怠速控制的原理:
ECU根据节气门位置传感器、车速传感器输出的信号判断发动机是否处于怠速状态,然后根据冷却液温度、空调开关、动力转向开关等传感信号,在存储器中查出该工况下的目标转速(即能稳定运转的怠速转速),再与发动机转速传感器传来的实际转速进行比较,计算出转速差,最后通过怠速控制阀的动作(调节进气量)来提高或降低发动机的转速,使发动机稳定运转。
(1)负载增大时的怠速控制
当汽车上使用的电器增多时,将引起电源系供电电压降低,同时发动机的负荷也要增大。
为保证ECU的+B端有正常的供电电压,需要相应地增加进气量,提高发动机的怠速转速。
(2)发动机转速变化的预测控制
发动机处于怠速工况时,空调开关、空档起动开关等接通或断开时,都会引起发动机怠速负荷变化,产生较大的怠速转速波动。
为了减小负荷变化对怠速转速的影响,ECU在收到以上开关量信号、发动机转速变化出现前,就控制怠速控制阀预先把阀门开大或关小一个固定的距离。
(3)其它怠速控制
①起动初始位置设定
为了改善发动机的再次起动性能,在点火开关断开时,ECU将控制怠速控制阀处于全开状态,为再次起动作好准备。
当ECU内部主继电器控制电路接收到点火开关OFF位置信号时,ECU将利用备用电源输入端提供的电压控制主继电器线圈继续供电2秒,使步进电机的怠速控制阀退回到初始位置,以便下次起动时具有较大的进气量。
②起动中控制
由于发动机起动前,ECU已把怠速控制阀的初始位置设定在最大开度位置,因此发动
机起动后,若怠速控制阀仍保持全开,则会引起发动机转速过高。
为避免出现这种情况,在起动过程中,当发动机转速达到由冷却液温度确定的对应转速时,ECU控制怠速控制阀,逐渐将阀门关小到与冷却液温度对应的开度。
③暖机控制
暖机过程中,ECU控制怠速控制阀从起动后的开度逐渐关小,当冷却液温度达到70℃时,暖机控制结束,怠速控制阀达到正常怠速开度。
④学习控制
ECU通过控制怠速控制阀的位置,调整发动机的怠速转速。
由于发动机在使用过程中其性能会发生变化,因此这时怠速控制阀的位置虽然没有变化,但实际的怠速转速也会偏离初始值。
出现这种情况时,ECU除了用反馈控制使怠速转速仍达到目标值外,还将此时步进电机转过的步数储存在备用存储器中,供以后的怠速控制用。
⑤反馈控制
当发动机处于怠速工况运转时,如果发动机的实际转速与ECU存储器中所存放的目标转速差超过规定值(如20r/min),则ECU即控制怠速控制阀增减旁通空气量,使发动机实际转速与目标转速差小于规定值。
目标转速与发动机怠速工况时的负荷有关,对应空档起动开关是否接通、是否使用空调、用电器增加等不同情况,都有确定的目标转速。
步进电机式怠速控制阀
(1)结构:
步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等。
步进电机:
由永磁转子、定子绕组等组成。
用于产生驱动力矩。
螺旋机构:
由螺杆(丝杆)和螺母组成。
螺母与步进电机转子制成一体,螺杆的一端制有螺纹,另一端固定有阀心,螺杆与阀体之间为滑动花键连接,只能作轴向移动,不能作旋转运动。
①步进电机式怠速控制机构的结构和工作原理
工作原理如图,当ECU控制
使步进电机的线圈按1-2-3-4
顺序依次搭铁时,定子磁场
瞬时针转动,由于与转子磁场
间的相互作用,使转子随定子
磁场同步转动。
同理,步进
电动机的线圈按相反的顺序
通电时,转子则随定子磁场
同步反转。
定子有32个爪级,
步进电动机每转一步为1/32圈,
工作范围为0~125个步进级。
步进电机式怠速控制机构的控制电路:
排放控制系统
应用在汽油机上的排放控制系统:
汽油蒸汽排放(EVAP)控制系统、废气再循环(EGR)系统、、三元催化转换(TWC)系统、二次空气供给系统
应用在柴油机上的排放控制系统:
废气再循环(EGR)系统、催化转换系统、颗粒过滤系统
汽油蒸气排放控制系统:
功能:
收集汽油箱和浮式室内蒸发的汽油蒸气,将其引入气缸参加燃烧,以免直接排入大气造成污染。
一般维护:
经常检查各连接管路有无破损或漏气;
检查炭罐有无裂纹;
检查炭罐滤芯是否脏污,定期更换。
真空控制阀的检查:
用手动真空泵检查孔间的通断。
电磁阀的检查:
用手动真空泵检查电磁阀通、断电时的开闭情况。
测量其阻值应为36~44Ω。
.废气再循环系统
EGR的基本原理
将废气中的一部分引入燃烧室中参与燃烧,降低最高的燃烧温度,抑制NOX在燃烧过程中生成量。
废气再循环量的多少可用EGR率表示:
EGR率=[EGR量/(进气量+EGR量)]×
100%
EGR的实现方式
非增压柴油机的进、排气管存在足够的压差,实现EGR很容易。
增压柴油机实现EGR的途径分内部EGR和外部EGR两种类型。
EGR冷却系统的功用:
对EGR气体进行冷却,这不仅使发动机的燃烧温度比用通常EGR的更低,从而进一步减少NOX的排放,而且还能有效地提高进气密度,使燃烧更完全,对减少PM等污染物排放也非常有利。
催化转化系统:
催化转化系统是发动机排气后处理系统的重要组成部分,它利用安装在发动机排气系统中的催化转化装置,使发动机排出的HC、CO、PM氧化,或使NOX还原,以达到降低排放污染的目的。
催化转化装置主要分两类:
氧化催化转化装置和还原催化转化装置。
目前,汽车发动机上装用的催化转化装置主要有三元催化转化器(TWC)、氧化催化转化器(DOC)、选择性催化还原系统(SCR)和吸附催化还原系统(NAC)等。
三元催化转换器:
催化剂为贵重金属铂和铑。
含有HC、CO和NOX的废气流经转化器时,不仅可使废气中的HC和CO有害气体进一步氧化,生成无害气体CO2和H2O,并能促使废气中的NOx与CO发生还原反应,生成无害的CO2和N2气体。
二次空气供给系统
在一定工况下,将新鲜空气送入排气管,促使废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化,从而降低一氧化碳和HC的排放量,同时加快三元催化转换器的升温。
冷却风扇及发电机控制系统
1.冷却风扇控制系统
发动机控制ECU根据冷却液温度传感器信号和空调开关信号,通过风扇继电器来控制风扇电动机电路的通断,以实现对风扇工作的控制。
控制方法:
通过风扇继电器控制风扇工作。
2.发电机控制系统
根据蓄电池电压信号,控制发电动机的输出电压。
ECU控制发电动机励磁绕组的搭铁回路以调节磁场强度,从而实现对发电动机输出电压的控制,并利用充电指示灯监测充电系统的工作情况。
故障自诊断系统
1.故障自诊断系统的功能
通过故障自诊断测试判断电控系统有无故障,当出现故障时,点亮故障指示灯发出报警信号,并将诊断结果以故障码的形式进行存储。
维修时,通过一定的操作程序可将故障码调出;
排除故障后,还应能将存储的故障码清除。
当传感器或其电路发生故障时,故障自诊断系统自动启动失效保护系统。
当发生故障导致车辆无法行驶时,故障自诊断系统自动启动应急备用系统。
2.故障自诊断系统原理
传感器故障自诊断:
传感器输入ECU的信号超出正常范围,或在一定时间内ECU收不到该传感器信号,或该传感器输入ECU的信号在一定时间内不发生变化,自诊断系统均判定为“故障信号”。
执行元件故障自诊断:
根据ECU输出的控制信号来判断开环控制系统中执行元件及其电路故障;
闭环控制系统还可根据反馈信号判别执行元件及其电路故障。
失效保护系统
1.失效保护系统的功能
当故障自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障(即失效)时,由故障自诊断系统启动而进入工作状态,给ECU提供设定的标准信号来替代故障信号,以保持控制系统继续工作,确保发动机仍能继续运转。
当个别重要的传感器或其电路发生故障时,有可能危及发动机安全运转,失效保护系统则会使ECU立即采取强制性措施,切断燃油喷射,使发动机停止运转,确保车辆安全。
2.失效保护系统设定的标准信号
冷却水温度信号:
80℃
进气温度信号:
20℃
点火确认信号:
立即切断燃油喷射
节气门位置传感器信号:
0°
~25°
爆燃传感器信号:
将点火提前角设定为固定值
凸轮轴位置传感器信号:
利用应急备用系统维持发动机基本运转
空气流量计信号:
根据起动开关信号和节气门位置传感器确定工况,并分别以固定的起动、怠速、小负荷、大负荷工况喷油量喷油
进气管绝对压力传感器信号:
按设定的固定值控制喷油量,或启动应急备用系统维持发动机运转。
应急备用系统
1.应急备用系统的功能
应急备用系统的功能由ECU内的备用IC来完成。
当ECU内的微处理器或少数重要的传感器出现故障、车辆无法行驶时,该系统使ECU把燃油喷射和点火正时控制在设定的水平上,作为一种备用功能使汽车能维持基本行驶。
应急备用系统只能维持汽车的基本功能,而不能保证发动机按正常性能运行。
2.应急备用系统的工作条件
发生下列故障之一时,自诊断系统点亮故障指示灯的同时,自动启动应急备用系统:
ECU中的中央微处理器(CPU)、输入/输出(I/O)接口和存储器发生故障;
凸轮轴位置传感器或其电路发生故障,ECU收不到G1和G2信号;
在D型电控燃油喷射系统中,进气歧管绝对压力传感器或其电路发生故障。
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- 关 键 词:
- 发动机 辅助 控制系统 检修